Odporność na zderzenia - Crashworthiness

Poduszka powietrzna śmigłowca Bell OH-58 Kiowa

Odporność na zderzenia to zdolność konstrukcji do ochrony pasażerów podczas zderzenia. Jest to powszechnie testowane podczas badania bezpieczeństwa samolotów i pojazdów . W zależności od charakteru uderzenia i pojazdu, którego dotyczy, stosuje się różne kryteria do określenia odporności zderzeniowej konstrukcji. Zdolność do zderzenia można oceniać prospektywnie, przy użyciu modeli komputerowych (np. LS-DYNA , PAM-CRASH , MSC Dytran , MADYMO ) lub eksperymentalnie, lub retrospektywnie, analizując skutki zderzeń. Do oceny wytrzymałości zderzeniowej w przyszłości stosuje się kilka kryteriów, w tym wzorce deformacji konstrukcji pojazdu, przyspieszenie doświadczane przez pojazd podczas zderzenia oraz prawdopodobieństwo urazu przewidywane przez modele ciała ludzkiego. Prawdopodobieństwo urazu określa się za pomocą kryteriów , którymi są parametry mechaniczne (np. siła, przyspieszenie lub odkształcenie), które korelują z ryzykiem urazu. Powszechnym kryterium obrażeń jest kryterium uderzenia głową (HIC). Zdolność do zderzenia ocenia się retrospektywnie, analizując ryzyko obrażeń w rzeczywistych wypadkach, często przy użyciu regresji lub innych technik statystycznych w celu kontrolowania niezliczonych czynników zakłócających, które występują w wypadkach.

Historia

Lotnictwo

Historia ludzkiej tolerancji na spowolnienie może prawdopodobnie prześledzić swój początek w badaniach Johna Stappa, mających na celu zbadanie granic ludzkiej tolerancji w latach 40. i 50. XX wieku. W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych armia pakistańska rozpoczęła analizę poważnych wypadków pod kątem wytrzymałości zderzeniowej w wyniku wypadków z nieruchomymi i wiropłatami. Wraz ze zmianą doktryny armii amerykańskiej helikoptery stały się podstawowym środkiem transportu w Wietnamie. Piloci otrzymywali urazy kręgosłupa w wypadkach, które w inny sposób przeżyliby z powodu sił spowalniających kręgosłup i pożarów. Rozpoczęto prace nad opracowaniem foteli pochłaniających energię, aby zmniejszyć ryzyko urazów kręgosłupa podczas treningu i walki w Wietnamie. Przeprowadzono intensywne badania nad ludzką tolerancją, tłumieniem energii i projektami konstrukcyjnymi, które chroniłyby pasażerów helikopterów wojskowych. Głównym powodem jest to, że wyrzucenie lub opuszczenie helikoptera jest niepraktyczne, biorąc pod uwagę układ wirników i typową wysokość, na której latają śmigłowce wojskowe. Pod koniec lat sześćdziesiątych armia opublikowała Poradnik projektowania samolotów po katastrofie samolotu. Poradnik był kilkakrotnie poprawiany i stał się wielotomowym zestawem podzielonym według systemów lotniczych. Celem tego przewodnika jest pomoc inżynierom w zrozumieniu zagadnień projektowych ważnych dla samolotów wojskowych odpornych na zderzenia. W związku z tym armia ustanowiła standard wojskowy (MIL-STD-1290A) dla lekkich samolotów ze skrzydłami stałymi i wiropłatami. Norma ustanawia minimalne wymagania bezpieczeństwa w razie zderzenia dla pasażerów w oparciu o potrzebę utrzymania przestrzeni lub przestrzeni mieszkalnej oraz zmniejszenie obciążeń hamujących na pasażerów.

Zdolność do zderzenia została znacznie poprawiona w latach 70. XX wieku dzięki wystrzeleniu śmigłowców Sikorsky UH-60 Black Hawk i Boeing AH-64 Apache . Pierwotne obrażenia powypadkowe zostały zmniejszone, ale wtórne obrażenia w kokpicie nadal występowały. Doprowadziło to do rozważenia dodatkowych urządzeń ochronnych, takich jak poduszki powietrzne. Poduszki powietrzne uznano za realne rozwiązanie zmniejszające liczbę uderzeń głową w kokpit i zostały one wbudowane w śmigłowce wojskowe .

Agencje regulacyjne

Narodowa Administracja Highway Traffic Safety The Federal Aviation Administration , Narodowy Lotniczo-Rakietowy i Administracji oraz Departament Obrony byli czołowi zwolennicy do katastrofy bezpieczeństwa w Stanach Zjednoczonych . Każdy z nich opracował własne, autorytatywne wymagania dotyczące bezpieczeństwa i przeprowadził szeroko zakrojone badania i rozwój w tej dziedzinie.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne